一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點，包括核心區(qū)內(nèi)骨架、約束鋼管和梁端預埋件，所述核心區(qū)內(nèi)骨架安裝于所述約束鋼管內(nèi)，所述梁端預埋件焊接于所述約束鋼管外，所述核心區(qū)內(nèi)骨架包括間隔平行設置的至少兩個橫隔板以及復數(shù)個穿設于所述橫隔板內(nèi)的穿筋套管，所述橫隔板上設置有注漿孔。本發(fā)明提供的全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點有效提高節(jié)點側向約束、混凝土的強度和延性，實現(xiàn)強節(jié)點、弱構件的抗震概念。
【專利說明】
一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及建筑構件領域，尤其涉及一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點。
【背景技術】
[0002]我國目前建筑行業(yè)主要的建造方式仍采用工期較長、能源消耗量大、質量問題多、施工現(xiàn)場雜亂的現(xiàn)場建造，并在未來幾十年中，中國經(jīng)濟仍將以一定的速度持續(xù)發(fā)展，因而對建筑產(chǎn)品將產(chǎn)生一種持續(xù)的需求，同時，隨著科學技術的高度發(fā)展以及人們對生活品質提出更高的要求，未來社會需要在一定時間內(nèi)獲得更多高品質的建筑產(chǎn)品。而建筑產(chǎn)業(yè)化因能夠滿足新的社會需求而再次受到廣泛重視。在許多發(fā)達國家，裝配式建筑是建筑工業(yè)化最重要的方式，它具有提高質量、縮短工期、節(jié)約能源、減少消耗、清潔生產(chǎn)等優(yōu)點。隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，建筑業(yè)和其他行業(yè)一樣都在進行工業(yè)化技術改造，預制裝配式建筑又開始煥發(fā)出新的生機。目前許多高質量要求的建筑已選用預制裝配式結構來建造，其裝配方式向著綠色建筑和智能建筑的大政方針看齊。
[0003]預制裝配式結構中的構件節(jié)點連接方式的可靠性和可操作性直接影響裝配式結構的整體性能和建造速度，也是影響裝配式鋼筋混凝土結構繼續(xù)發(fā)展的關鍵技術。目前裝配式框架柱節(jié)點主要存在以下問題:(I)節(jié)點處的連接沒有改變傳統(tǒng)鋼筋混凝土結構的構造，僅在原來節(jié)點處通過螺栓連接或預埋鋼構件實現(xiàn)節(jié)點連接，前者使節(jié)點核心區(qū)的混凝土受到削弱，后者使得節(jié)點在原配筋的基礎上增加了大量的鋼材，節(jié)點核心區(qū)的配筋率大大增大，且預制梁柱節(jié)點核心區(qū)鋼筋密集，增大了混凝土澆筑振搗的難度；(2)裝配式框架節(jié)點采用螺栓連接時，由于梁端的剪力通過螺栓傳遞給核心區(qū)混凝土，與栓桿接觸處的混凝土容易出現(xiàn)局部受壓破壞，且其傳力的可靠性受螺栓質量及施工質量的限制，使其抗剪能力不能得到保證，在核心區(qū)內(nèi)設置豎向鋼板并與外圍鋼板桶連接的形式，梁端剪力首先傳遞給鋼板桶，通過鋼板桶剪力是傳遞給核心區(qū)內(nèi)部的混凝土還是豎向鋼板尚不明確，且外側鋼板桶對下柱外側混凝土出現(xiàn)剪壓作用，不利于荷載傳遞；(3)目前預制梁內(nèi)為了滿足連接要求多采用型鋼混凝土，工字鋼上下翼緣較寬同時又有縱向鋼筋與箍筋，增加框架梁預制過程中混凝土澆筑振搗的難度，使預制梁的質量無法保證；(4)一些梁柱節(jié)點的連接面在柱邊，在安裝拆卸過程中施工難度大，對承載能力影響較大。因此，新型的節(jié)點形式和連接方式成為制約建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的難題，也是目前針對裝配式結構研究的熱點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題，在于提供一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點，提高節(jié)點側向約束，混凝土的強度和延性，實現(xiàn)強節(jié)點、弱構件的抗震概念。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點，包括核心區(qū)內(nèi)骨架、約束鋼管和梁端預埋件，所述核心區(qū)內(nèi)骨架安裝于所述約束鋼管內(nèi)，所述梁端預埋件焊接于所述約束鋼管外，所述核心區(qū)內(nèi)骨架包括間隔平行設置的至少兩個橫隔板以及復數(shù)個穿設于所述橫隔板內(nèi)的穿筋套管，所述橫隔板上設置有注漿孔。
[0006]進一步的，所述梁端預埋件包括抗剪腹板、上部縱筋和底部縱筋，所述抗剪腹板設于上部縱筋與底部縱筋之間。
[0007]進一步的，所述梁端預埋件一端部與約束鋼管焊接，另一端部固定一連接鋼板，所述連接鋼板上安裝一用于連接預制梁或阻尼器的H形鋼梁，且所述H形鋼梁的翼緣上開設有復數(shù)個螺栓孔。
[0008]進一步的，所述梁端預埋件還包括用于固定所述抗剪腹板、上部縱筋和底部縱筋外的箍筋。
[0009]進一步的，所述橫隔板上還設有復數(shù)個排氣孔，用于連通橫隔板上下的空間，以便于注漿。
[0010]進一步的，所述橫隔板設置三個，分別為上橫隔板、中橫隔板和下橫隔板。
[0011]進一步的，所述上橫隔板與上部縱筋處于同一水平面，所述下橫隔板或中橫隔板與底部縱筋處于同一水平面。
[0012]進一步的，所述節(jié)點通過預制框架下柱的縱筋穿過穿筋套管與下柱連接，并通過在所述節(jié)點與下柱之間灌漿形成連接層傳遞內(nèi)力。
[0013]進一步的，所述節(jié)點通過在穿筋套管內(nèi)插設的縱筋與上柱內(nèi)預埋的灌漿套筒進行灌漿連接。
[0014]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0015]1、節(jié)點核心區(qū)骨架構造采用橫向隔板，使得節(jié)點荷載傳遞路徑明確，便于受力分析，梁端剪力通過約束鋼管傳遞給橫隔板，再由橫隔板傳遞到節(jié)點核心區(qū)混凝土，從而將荷載傳遞到柱子；
[0016]2、節(jié)點核心區(qū)混凝土內(nèi)鋼筋通過穿筋套管進行約束，無需配置箍筋，便于節(jié)點制作及混凝土澆筑；
[0017]3、梁端預埋件不改變現(xiàn)有鋼筋混凝土梁的配筋情況，便于澆筑混凝土，且在梁內(nèi)加入豎向鋼板增加梁端抗剪承載力，實現(xiàn)“強剪弱彎”；
[0018]4、采用H形鋼梁與節(jié)點預留鋼梁進行螺栓連接，連接方便。
【附圖說明】
[0019]下面參照附圖結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0020]圖1為本發(fā)明一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點結構示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點澆筑后的結構示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明核心區(qū)內(nèi)骨架結構示意圖。
[0023]圖4為本發(fā)明節(jié)點與下柱連接示意圖。
[0024]圖5為本發(fā)明節(jié)點與上柱連接示意圖。
[0025]圖6為本發(fā)明節(jié)點與預制梁或阻尼器連接示意圖。
[0026]附圖標號說明:
[0027]1-核心區(qū)內(nèi)骨架，11-橫隔板，111-上橫隔板，112-中橫隔板，113-下橫隔板，12-穿筋套管，13-注漿孔，14-排氣孔，15-孔洞，2-約束鋼管，3-梁端預埋件，31-抗剪腹板，32-上部縱筋，33-底部縱筋，34-箍筋，4-連接鋼板，5-H形鋼梁，51-螺栓孔，6-下柱，61-下柱縱筋，62-預留空間，7-上柱，8-預制梁。
【具體實施方式】
[0028]請參閱圖1至圖6，本發(fā)明一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點，包括核心區(qū)內(nèi)骨架1、約束鋼管2和梁端預埋件3，所述核心區(qū)內(nèi)骨架I安裝于所述約束鋼管內(nèi)2，所述梁端預埋件3焊接于所述約束鋼管2外，如圖3所示，所述核心區(qū)內(nèi)骨架I包括間隔平行設置的三個橫隔板11以及復數(shù)個穿設于所述橫隔板11內(nèi)的穿筋套管12，所述橫隔板11上設置有注漿孔13，所述橫隔板11上還設有復數(shù)個排氣孔14，用于連通橫隔板11上下的空間，以便于注漿，所述橫隔板11包括上橫隔板111、中橫隔板112和下橫隔板113，所述上橫隔板111與上部縱筋32處于同一水平面，中橫隔板112或下橫隔板113與梁端預埋件3的底部(即底部縱筋)處于同一水平面，所述梁端預埋件3包括抗剪腹板31、上部縱筋32和底部縱筋33，所述抗剪腹板31設于上部縱筋32與底部縱筋33之間，所述梁端預埋件3還包括用于固定所述抗剪腹板31、上部縱筋32和底部縱筋33外的箍筋34，所述梁端預埋件2—端部與約束鋼管2焊接，另一端部固定一連接鋼板4，所述連接鋼板4上安裝一用于連接預制梁或阻尼器的H形鋼梁5，且所述H形鋼梁5的翼緣上開設有復數(shù)個螺栓孔51，以便與其他預制梁8通過螺栓連接，便于施工。
[0029]所述節(jié)點通過預制框架下柱6的下柱縱筋61穿過穿筋套管12與下柱6連接，并通過在所述節(jié)點與下柱6之間灌漿形成連接層(即圖5中標號為62預留空間的位置灌漿后形成連接層)傳遞內(nèi)力，所述節(jié)點通過在穿筋套管12內(nèi)插設的下柱縱筋61與上柱7內(nèi)預埋的灌漿套筒(未圖示)進行灌漿連接。
[0030]本發(fā)明所述的一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點的制作方法如下:
[0031]步驟1、制作核心區(qū)骨架，首先制作核心區(qū)約束鋼管2，所述約束鋼管2由四塊鋼板焊接形成，所述約束鋼管2內(nèi)焊接一中間隔板112，將穿筋套管穿入中間橫隔板112預留的孔洞中并進行焊接，再安裝上橫隔板111與下橫隔板113，所述上橫隔板111、中橫隔板112和下橫隔板113分別對應設置有復數(shù)個排氣孔14、復數(shù)個用于安裝穿筋套管12的孔洞15以及一用于澆筑的注漿孔13;
[0032]步驟2、制作梁端預埋件3，所述梁端預埋件包括抗剪腹板31、上部縱筋32和底部縱筋33，所述抗剪腹板31設于上部縱筋32與底部縱筋33之間，所述梁端預埋件3還包括用于固定所述抗剪腹板31、上部縱筋32和底部縱筋33外的箍筋34;
[0033]步驟3、節(jié)點組裝，所述梁端預埋件3—端部與約束鋼管2—外側面焊接，且梁端預埋件3的上部縱筋32與上橫隔板111處于同于水平面，底部縱筋33與下橫隔板113處于同一水平面以便荷載傳遞，考慮到節(jié)點兩側梁高設置不同時，可調整一側梁端預埋件3的底部縱筋33與中橫隔板112處于同一水平面上;所述梁端預埋件3的另一端部通過焊接固定一連接鋼板4，所述連接鋼板4上安裝一用于連接預制梁或阻尼器的H形鋼梁5，且所述H形鋼梁5的翼緣上開設有復數(shù)個螺栓孔51便于后期安裝工作，所述梁端預埋件3與核心區(qū)骨架組裝完成得到框架節(jié)點如圖1所示，對所述節(jié)點進行澆筑后得到如圖2所示的澆筑后的節(jié)點；
[0034]步驟4、節(jié)點與下柱6連接時，首先將節(jié)點運至現(xiàn)場，預制框架下柱縱筋61直接穿過節(jié)點的穿筋套管12，在節(jié)點與下柱6之間預留空間62形成連接層，通過連接層將下柱與節(jié)點粘結牢固，所述連接層具體形成過程為:在所述預留空間周圍填塞墊塊(未圖示)，再往注漿孔中注入灌漿料，灌漿料填充所述預留空間后從穿筋套管溢出，在預留空間形成連接層，并確保核心區(qū)內(nèi)骨架的穿筋套管與注漿孔內(nèi)的灌漿的密實性；
[0035]步驟5、在節(jié)點與下柱6連接后，再安裝預制上柱7及預制梁8，此時節(jié)點上穿設有下柱縱筋61，直接將節(jié)點上方的下柱縱筋61與上柱7內(nèi)預埋的灌漿套筒進行灌漿連接完成上柱7與節(jié)點之間的連接，節(jié)點與預制梁8的連接則通過對H形鋼梁5進行螺栓連接實現(xiàn)的。
[0036]本發(fā)明的全預制鋼管約束框架節(jié)點中核心區(qū)內(nèi)骨架的穿筋套管為核心區(qū)混凝土提供側向約束，同時提高混凝土的強度和延性，實現(xiàn)“強節(jié)點、弱構件”的抗震設計概念，且穿筋套管的設置，不需再配置核心區(qū)內(nèi)的箍筋，便于節(jié)點制作以及混凝土澆筑；同時，橫向隔板的設置使節(jié)點荷載傳遞路徑明確，便于受力分析。另外，本發(fā)明通過在梁端預埋件增加抗剪腹板，提高了梁端的抗剪能力。
[0037]本實施例中橫隔板設置三個，當節(jié)點所連接的所有梁端預埋件的位置在同一水平面時，本發(fā)明的橫隔板還可以設置成兩個，即上橫隔板和下橫隔板。
[0038]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實施方式】，但是熟悉本技術領域的技術人員應當理解，我們所描述的具體的實施例只是說明性的，而不是用于對本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領域的技術人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應當涵蓋在本發(fā)明的權利要求所保護的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點，其特征在于:包括核心區(qū)內(nèi)骨架、約束鋼管和梁端預埋件，所述核心區(qū)內(nèi)骨架安裝于所述約束鋼管內(nèi)，所述梁端預埋件焊接于所述約束鋼管外，所述核心區(qū)內(nèi)骨架包括間隔平行設置的至少兩個橫隔板以及復數(shù)個穿設于所述橫隔板內(nèi)的穿筋套管，所述橫隔板上設置有注漿孔。2.根據(jù)權利要求1所述的一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點，其特征在于:所述梁端預埋件包括抗剪腹板、上部縱筋和底部縱筋，所述抗剪腹板設于上部縱筋與底部縱筋之間。3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點，其特征在于:所述梁端預埋件一端部與約束鋼管焊接，另一端部固定一連接鋼板，所述連接鋼板上安裝一用于連接預制梁或阻尼器的H形鋼梁，且所述H形鋼梁的翼緣上開設有復數(shù)個螺栓孔。4.根據(jù)權利要求3所述的一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點，其特征在于:所述梁端預埋件還包括用于固定所述抗剪腹板、上部縱筋和底部縱筋外的箍筋。5.根據(jù)權利要求1所述的一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點，其特征在于:所述橫隔板上還設有復數(shù)個排氣孔。6.根據(jù)權利要求1所述的一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點，其特征在于:所述橫隔板設置三個，分別為上橫隔板、中橫隔板和下橫隔板。7.根據(jù)權利要求6所述的一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點，其特征在于:所述上橫隔板與上部縱筋處于同一水平面，下橫隔板或中橫隔板與底部縱筋處于同一水平面。8.根據(jù)權利要求1所述的一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點，其特征在于:所述節(jié)點通過預制框架下柱的縱筋穿過穿筋套管與下柱連接，并通過在所述節(jié)點與下柱之間灌漿形成連接層傳遞內(nèi)力。9.根據(jù)權利要求8所述的一種全預制裝配式鋼管約束框架節(jié)點，其特征在于:所述節(jié)點通過在穿筋套管內(nèi)插設的縱筋與上柱內(nèi)預埋的灌漿套筒進行灌漿連接。
【文檔編號】E04B1/58GK106049691SQ201610570032
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月20日
【發(fā)明人】鄭蓮瓊, 馬永超, 顏桂云, 鄭永乾, 陳少敏
【申請人】福建工程學院